CN103344732A

CN103344732A - 一种同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法

Info

Publication number: CN103344732A
Application number: CN2013102472411A
Authority: CN
Inventors: 席北斗; 卢义; 许其功; 丁京涛; 高如泰; 张慧; 梁琼; 张媛
Original assignee: Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Current assignee: Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2013-10-09

Abstract

一种同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法，主要步骤如下：用酸将水样pH调至2-4，过滤，得到预处理后的水样；依次用丙酮、甲醇，含乙酸铵的甲酸水溶液活化HLB固相萃取柱，加超纯水保持HLB固相萃取柱中树脂处于活化状态，取水样过柱；富集完成后，将HLB固相萃取柱在氮气保护下干燥，洗脱液洗脱，收集洗脱液并在氮气流下吹干，加入乙腈溶解残留物待测；定量检测氧氟沙星和沙拉沙星的浓度。本发明水样预处理环境友好、易于操作、富集倍数高，且重现性好、能够快速准确地分析水环境中两种痕量氟喹诺酮类抗生素的含量。

Description

一种同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法

技术领域

本发明属于水环境污染物的检测技术领域，具体地涉及一种水体中两种痕量氟喹诺酮类抗生素含量的检测方法，更具体地说是针对地表水中痕量氧氟沙星、沙拉沙星的检测方法。

背景技术

氟喹诺酮(FQs)类抗生素药物，是一类人工合成的抗菌药，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有良好的抗菌作用，因其具有组织穿透力强、低毒、更高的药物耐受性和更长的半衰期而被大量应用。氟喹诺酮类抗生素包括诺氟沙星(NOR)、环丙沙星(CIP)、氧氟沙星(OFL)、洛美沙星(LOM)、双氟沙星(DIF)、沙拉沙星(SAR)等.虽然这类化合物一部分可以被人体和牲畜体所吸收，以及在污水处理工艺中被去除，但仍有大量化合物被排放到水环境中。由于FQs在环境水体中含量低，仅为ng/L或μg/L级，以及样品基质的复杂性，使得建立可靠的分析方法十分困难，目前常用的FQs分析方法有液相色谱-质谱法(HPLC-MS)、液相色谱-荧光法(HPLC-FLD)等.但是，高效液相色谱法和高效液相色谱-质谱联用。高效液相色谱法自动化较高，重现性好，但是对于成分复杂的环境样品，分离时间较长，且不能排除杂质的影响，准确筛选出目标化合物进行定量。而高效液相色谱-电喷雾三重四级杆串联质谱在定量分析时可以根据特征离子和由此特征离子断裂产生的特征碎片作为某一目标化合物的指纹，将它从复杂机制的混合物样品中筛选出来进行定量，保证了检测的准确度和精确度。鉴于此，需建立一种经济、快速、灵敏、准确的且能同时分析多种FQs的分析方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法，本发明采用高效液相色谱-电喷雾三重四级杆串联质谱法实现对水环境样品中痕量氟喹诺酮(FQs)类抗生素的富集和定量测定，操作简单易行，分析快速准确。检测一个样品仅需5min左右，能够满足环境样品检测的要求。同时，在我国对于地表水中多种FQs同时检测的分析方法还少见报道。

为实现上述目的，本发明提供的同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法，主要步骤如下：

(1)水样的预处理

用酸将水样pH调至2-4，过滤，得到预处理后的水样；

(2)浓缩富集

依次用丙酮、甲醇，含乙酸铵的甲酸水溶液活化HLB固相萃取柱，加超纯水保持HLB固相萃取柱中树脂处于活化状态，取水样过柱；

富集完成后，将HLB固相萃取柱在氮气保护下干燥，洗脱液洗脱，收集洗脱液并在氮气流下吹干，加入乙腈溶解残留物待测；

(3)定量检测氧氟沙星和沙拉沙星的浓度。

所述的检测方法，其中，步骤1中水样过滤是用0.47μm的GF/F滤膜。

所述的检测方法，其中，步骤1中是加入盐酸或硫酸调节水样pH。

所述的检测方法，其中，步骤2中甲酸水溶液含有体积比0.1％的乙酸铵。

所述的检测方法，其中，步骤2中的水样过柱控制流速为3.0-5.0mL/min。

所述的检测方法，其中，步骤2中洗脱HLB固相萃取柱的洗脱液流速小于1.0mL/min。

所述的检测方法，其中，步骤2中的洗脱液为含体积比5％氨水的甲醇溶液。

所述的检测方法，其中，步骤3是采用液相色谱-串联质谱法检测氧氟沙星和沙拉沙星的浓度。

本发明具有以下优点：

1)检测时间短。一个样品仅需5min左右。

2)灵敏度高。检出限仅为10～50ng/L，能够满足对水环境样品中痕量氟喹诺酮类抗生素的检测要求。

3)对目标化合物的选择性强，定量精确。电喷雾串联三重四级杆质谱仪根据目标化合物的母离子及经碰撞产生的特征子离子进行定量分析，排除了样品中其他分子的干扰。

4)检测方法对目标化合物的线性关系好，回收率高，相对标准偏差较小。此法能够排除复杂基质的干扰，提取出目标物质，适用与简单基质和复杂基质。

5)该方法处理水样过程所用的试剂低毒，使用量少，环境友好

附图说明

图1为本发明100μg/L的两种痕量氟喹诺酮类抗生素混合标准品溶液的离子流图，出峰顺序为氧氟沙星：3.39min；沙拉沙星3.47min。

图2为氧氟沙星定量子离子标准曲线。

图3为沙拉沙星定量子离子标准曲线。

具体实施方式

本发明的检测方法如下：

(1)水样预处理

实验过程中盛放水样的器皿一律用棕色玻璃器皿，无色玻璃器皿可用铝箔附于器皿表面，实验过程中样品应该避免光直射。玻璃器皿在使用前需用有机溶剂、自来水、高纯水洗涤多次。如果玻璃器皿是初次使用，应该使用1％～2％的盐酸溶液浸泡过夜，再用有机溶剂、自来水、高纯水多次洗涤。

用酸将水样pH调至3.0左右，利用GF/F(Whatman，0.7μm)玻璃纤维滤膜过滤，得到预处理后的水样；

(2)浓缩富集

依次利用6mL色谱纯丙酮、6mL色谱纯甲醇，6mL5mM0.1％甲酸水溶液活化HLB(Waters，500mg，6cc)固相萃取柱，最后加5mL超纯水保持小柱中树脂处于活化状态，取500～1000mL水样过柱，控制流速3.0-5.0mL/min；

富集完成后，将HLB固相萃取柱在氮气保护下干燥20min，再利用10mL洗脱液洗脱HLB柱，控制流速小于1.0mL/min，洗脱液收集于10mL尖底玻璃离心管中，洗脱液在氮气流下缓慢吹直至近干，加入400uL乙腈溶解残留物，漩涡混合，待测；

(3)利用高效液相色谱(Agilent 1100)-电喷雾串联三重四极杆质谱仪(AB SCIEX 3200 Qtrap)联用定量检测两种痕量氟喹诺酮抗生素。

(4)绘制标准曲线，以外标法进行定量测定

所述的外标法标准曲线的绘制：用分析天平精确称量适量氧氟沙星、沙拉沙星标准品(Dr.E)用乙腈∶水＝1∶1(v∶v)溶解标准品，配制成浓度为1mg/mL的单标贮备液。然后用纯乙腈将储备液稀释成系列浓度的混合标准溶液，转移至进样瓶中，用高效液相-串联质谱进行测定。以浓度为横坐标，响应值为纵坐标进行回归，得到标准曲线，用于测定样品中分析物的量。

(5)样品测定结果和回收率计算

采集待测水样，按步骤1和2对水样进行预处理和浓缩富集，再按步骤3进行液相色谱-串联质谱检测，并带入步骤4的标准曲线方程中，通过计算最终得到待测水样中两种痕量氟喹诺酮抗生素的浓度。利用下式计算回收率：

R = \frac{C_{2} \times V_{2} - C_{1} \times V_{1}}{C_{s} \times V_{s}} \times 100 %

R-回收率，％；

C₂-添加标准溶液水样的氟喹诺酮类抗生素的浓度，μg/L；

C₁-未添加标准溶液水样氟喹诺酮类抗生素的浓度，μg/L；

C_s-加入标准溶液的浓度，μg/L；

V₂-添加标准溶液水样的体积，L；

V₁-未添加标准溶液水样，L；

V_s-添加标准溶液的体积，L。

下面结合附图和最佳实施例对本发明所述的水环境中两种痕量氟喹诺酮类抗生素浓度的检测方法予以说明。

实施例1：回收实验

取1000ml超纯水和1000ml实际水样于棕色玻璃瓶中，每瓶水样加入1ml100μg/L两种痕量氟喹诺酮类抗生素混合标准储备液，混匀后用酸将水样pH调至3.0左右，利用GF/F(Whatman，0.7μm)玻璃纤维滤膜过滤，得到预处理后的水样。依次利用6mL色谱纯丙酮、6mL色谱纯甲醇，6mL 5mM 0.1％甲酸水溶液活化HLB(Waters，500mg，6cc)固相萃取柱，最后加5mL超纯水保持小柱中树脂处于活化状态，取500～1000mL水样过柱，控制流速3.0-5.0mL/min；富集完成后，将HLB固相萃取柱在氮气保护下干燥20min，再利用10mL洗脱液洗脱HLB柱，控制流速小于1.0mL/min，洗脱液收集于10mL尖底玻璃离心管中，洗脱液在氮气流下缓慢吹直至近干，加入400uL乙腈溶解残留物，漩涡混合，利用高效液相色谱(Agilent 1100)-电喷雾串联三重四极杆质谱仪(AB SCIEX 3200Qtrap)联用定量检测两种痕量氟喹诺酮抗生素。

图1为本实施例中100μg/L的两种痕量氟喹诺酮类抗生素混合标准品溶液的离子流图，出峰顺序为氧氟沙星：3.39min；沙拉沙星3.47min。

外标法标准曲线的绘制：用纯乙腈将储备液稀释成10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、300μg/L、500μg/L系列浓度的两种痕量氟喹诺酮类抗生素混合标准溶液，转移至进样瓶中，用高效液相-串联质谱进行测定。以浓度为横坐标，响应值为纵坐标进行回归，得到标准曲线。

图2为氧氟沙星定量子离子标准曲线，图3为沙拉沙星定量子离子标准曲线。

将超纯水和实际水样的结果带入标准曲线方程中，通过计算最终得到待测水样中两种痕量氟喹诺酮类抗生素的浓度。计算回收率，结果如表1。

实施例2：北京奥运公园水样加标回收结果。

取1000ml北京奥运公园河水水样于棕色玻璃瓶中，按照实施例1中的方法进行加标实验，同时取1000ml河水水样不加标，作为空白对照。

将加标后水样的结果带入标准曲线方程中，通过计算最终得到待测水样中3种磺胺类抗生素的浓度。计算回收率，结果如表2。

实施例3：河北石家庄汪洋沟实际水样测定结果。

取1000ml石家庄汪洋沟河水水样于棕色玻璃瓶中，按照实施例1中的方法进行加标实验。

利用高效液相色谱-串联质谱联用测定样品中两种FQs的浓度。计算结果得到，石家庄汪洋沟河水水样检出两种FQs即氧氟沙星、沙拉沙星情况为：4.36、3.916ng/L。

表1

表2

Claims

1.一种同时检测水体中氧氟沙星和沙拉沙星的方法，主要步骤如下：

(1)水样的预处理

用酸将水样pH调至2-4，过滤，得到预处理后的水样；

(2)浓缩富集

(3)定量检测氧氟沙星和沙拉沙星的浓度。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤1中水样过滤是用0.47μm的GF/F滤膜。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤1中是加入盐酸或硫酸调节水样pH。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤2中甲酸水溶液含有体积比0.1％的乙酸铵。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤2中的水样过柱控制流速为3.0-5.0mL/min。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤2中洗脱HLB固相萃取柱的洗脱液流速小于1.0mL/min。

7.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤2中的洗脱液为含体积比5％氨水的甲醇溶液。

8.根据权利要求1所述的检测方法，其中，步骤3是采用液相色谱-串联质谱法检测氧氟沙星和沙拉沙星的浓度。